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          華東理工大學研究團隊制備出高結晶高穩定新材料

          所屬分類:時事聚焦    發布時間: 2022-04-08    作者:
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          中國教育報-中國教育新聞網訊(記者 任朝霞)4月6日,《自然》雜志在線發表華東理工大學朱為宏教授、田禾院士和英國利物浦大學Andrew Cooper教授的研究成果,該成果基于動態化學,在構筑共價有機框架材料研究方面取得突破性進展。

          共價有機框架是新興的晶態多孔材料,由輕質的有機分子基元,通過全共價鍵連接而形成二維或三維的網絡結構,具有優異結構可裁剪性和功能可調性,及低骨架密度、高孔隙率、開放的孔道結構等優點,在氣體儲存、吸附分離、光電轉化、多相催化等功能應用中前景廣闊。針對共價有機框架(COFs)材料研究領域長期以來“結晶性”和“穩定性”難以兼得的問題,研究團隊提出基于動態化學“重構共價有機框架(RC-COF)”的全新概念,通過可逆共價鍵預組裝和合成后框架重構,為不可逆共價鍵制備了高結晶、高穩定的COF材料,獲得了優于所有已知COF材料的二氧化碳吸附能力,以及可與同領域*高水平材料相媲美的光催化產氫性能。

          據研究人員介紹,該項工作的創新理念受到了中國優秀傳統文化中“化繭成蝶”概念的啟發——通過弱的可逆共價鍵預組裝成晶態的亞穩定共價框架,再通過動態化學、納米限域反應形成更穩定的全新框架,類似于蝴蝶從幼蟲結繭*后蛻變成蝴蝶的過程。

          “該研究提出的尿素基團作為一次性的、可逆、可移除的‘共價繩索’,開辟了構筑兼具高結晶性和高穩定性COF材料的動態化學新范式?!敝鞛楹暾f。

          該論文是華東理工大學*以*通訊單位在《自然》雜志上發表的研究性論文,張維偉博士為論文*作者,朱為宏教授和Andrew Cooper教授為論文通訊作者。研究工作得到了田禾院士的大力支持,測試表征方面的工作得到了上??萍即髮W章躍標教授和英國利物浦大學材料創新工場(Materials Innovation Factory)的協助。該研究工作還得到了國家自然科學基金基礎科學中心項目、材料生物學與動態化學教育部前沿科學中心、上海市科技重大專項、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心等項目資助。

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